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元胞自动机城市增长模型的空间尺度特征分析 总被引：4，自引：2，他引：2
基于元胞自动机模拟城市系统的复杂行为时,空间尺度是一个非常重要的概念,模型的模拟结果往往会随着输入数据的空间尺度变化而发生变化。然而,目前的元胞自动机城市增长模型大多没考虑数据的空间尺度特征,本文拟通过改变模型中输入数据的空间尺度来验证元胞自动机城市增长模型对尺度的敏感性及其空间尺度特征,并以长沙市为例进行实证研究。研究结果表明:元胞自动机城市增长模型只有在一定的尺度范围内才具有较高的模拟精度,并且模型对尺度具有一定的敏感性,因此为了使模型能够具有较高的模拟精度,并较好地反映城市形态特征,应认真选择模型中输入数据的空间尺度。 相似文献
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基于遗传神经网络获取元胞自动机的转换规则 总被引：2，自引：0，他引：2
采用面向对象建模思路,综合遗传神经网络和元胞自动机,构建了一个基于Matlab平台的遗传神经网络-元胞自动机模型,并以长江口北岸为例,构建了其土地利用变化模型,进行土地利用演化模拟与预测,为土地利用规划提供理论依据。结果表明:GANN-CA模型有较好的仿真效果,充分利用了人工神经网络获取模型大量空间变量参数的优势,简化了土地利用转化规则的定义。该模型更全面地考虑了土地利用演化的空间影响因子,并采用遗传算法优化神经网络的连接权值和阈值,是对人工神经网络-元胞自动机模型的改进和拓展。 相似文献
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基于元胞自动机的遗传神经网络在土地利用变化模拟分析中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
元胞自动机模型在土地扩展的转换规则设计上具有随机性,受周围环境影响较大。文中建立基于BP神经网络和遗传神经网络算法优化的元胞自动机土地扩张模型,对广州市2009—2011年进行城市扩张模拟分析。实验结果显示:BP神经网络能够较好地模拟分布较集中的耕地和林地等区域,精度可达到70%以上,而对于面积较零碎的建筑用地区域,模拟效果较差;而遗传神经网络优化算法能够总体提高模拟精度约5%,部分精度能提高至20%。同时,该算法还能充分考虑影响土地变化的各种扰动因素,优化选择驱动因子和缩短迭代次数,对于城市土地扩张研究具有可行性。 相似文献
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基于支持向量机的元胞自动机及土地利用变化模拟 总被引：11，自引：0，他引：11
提出了利用遥感数据，并采用支持向量机来确定元胞自动机非线性转换规则的新方法。元胞自动机在模拟复杂地理现象时，需要采用非线性转换规则。目前元胞自动机主要采用线性方法来获取转换规则，在反映复杂的非线性地理现象时有一定的局限性。以城市扩张的模拟为例，将模拟城市系统的主要特征变量映射到Hilbert空间后，通过SVM建立最优分割超平面，分割超平面的分类决策函数由径向基核（Radial Basis Kernel）构造。利用历史遥感数据校正超平面的决策函数，确定城市元胞自动机的非线性转换规则，计算出城市发展概率。利用所提出的方法，对深圳市1988-2010年的城市发展进行了模拟，取得了较理想的模拟效果。研究结果表明，基于SVM-CA模型的模拟精度比传统MCE方法模拟精度高，MoranⅠ指数与实际更为接近。 相似文献
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元胞自动机结构简单且具备模拟复杂系统的能力,已被广泛应用于大气、流体力学、地球物理等领域。然而,现有元胞自动机以欧氏空间为约束进行地球系统过程模拟,忽略了地球重力等天然约束,导致计算过程中元胞状态的传递方向与真实运动的趋势方向不相符,一定程度上扭曲了最终的模拟结果。本文提出了地球系统元胞自动机这一概念,并从元胞表达及构建、邻居模型等方面设计了基于SDOG-ESSG格网的地球系统元胞自动机框架。由于演化规则取决于不同的应用,因此本文进一步以地壳的热传递为例,通过对热力学方程离散化设计了相应的演化规则。最后,借助公开的数据源开展了地壳热传递元胞自动机模拟的初步试验,并与一定区域下的数值模拟结果展开了比对。试验表明,与数值模拟方法相比,本文方法的模拟结果相对误差控制在27%以内,具备一定程度的可行性,可作为地球系统过程模拟的一种新思路。 相似文献
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构建基于元胞自动机的河道水流漫延模型,在该模型中针对河道地形特点处理边界问题,基于水力学中的曼宁公式构建模型局部转换规则,并利用元胞自动机的模拟空间复杂系统动态演变能力的特点,模拟了水流由上断面向下断面流动的动态过程,形成符合上下断面水位的水面,进而计算河道槽蓄量.实验结果表明,把元胞自动机模型引入水文领域计算河道槽蓄量的方法具有可行性. 相似文献
7.
基于约束条件的元胞自动机土地利用规划布局模型 总被引：13，自引：0，他引：13
分析了我国当前土地利用规划布局的不足，对标准的元胞自动机模型的元胞涵义、规则定义等进行了扩展，探讨了元胞自动机模型在政策及相关规划约束、邻域耦合、适宜性约束、继承性约束及土地利用规划指标约束下的土地利用规划布局的元胞自动机模型。以广西东兴市为例进行了模型的仿真运行和结果分析。 相似文献
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耕地保护绩效评价的情景模拟方法 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种基于反现实分析和情景模拟的耕地保护政策实施效果评价框架,基于约束元胞自动机建立了耕地保护政策情景模拟模型,实例研究结果表明,模型能空间显示地模拟耕地保护政策对减少耕地资源流失与控制城市无序扩张的影响. 相似文献
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在城镇化发展水平及土地开发评价的基础上,评价待扩张区域土地转变潜力分值,基于最大转变潜力分值,提出一种有别于传统元胞自动机模拟城市扩张的新方法。该方法与传统元胞自动机模拟城市扩张相比在迭代方式上存在不同,它克服了传统元胞自动机因阈值设置不同而导致结果不确定的难题。分别将该方法与传统元胞自动机模型应用于武汉主城区,模拟了其2003年到2013年的城市扩张情况,最后,将模拟结果与实际土地利用现状图进行对比发现改进后的新方法在模拟精度上大大提高。 相似文献
11.
针对现有集群方法在倾斜影像三维建模时节点上存在的CPU和GPU资源浪费现象及三维建模效率不高等问题,本文提出了基于相容性任务分配的集群三维建模方法。首先,通过对三维重建任务进行两步提交划分,在建模效果不变的前提下提升集群的执行效率。然后,针对集群节点资源浪费现象,提出了相容性任务节点分配方式,实现了基于相容性任务分配的三维建模集群。最后,进行大规模影像三维重建试验测试,验证了大数据试验环境下相容性理论对分配方式优化的优越性,证明了本文方法对三维建模效率有明显提升作用。 相似文献
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计算机集群技术的出现为倾斜摄影测量中实景三维自动化建模时遇到的计算资源匮乏问题提供了解决途径。本文论述了集群在实景三维建模中的两种应用模式：基于物理并行计算的集群和基于逻辑并行计算的集群;阐述了在逻辑并行计算的集群模式下ContextCapture软件进行实景三维建模的流程;提出了该集群模式下子测区划分的5个原则：起降点原则、飞行高度原则、建筑物密度/植被密度原则、最大计算量原则、航线角度原则,并有效控制了划子区后的精度问题。最后,本文利用实验室多台普通PC机实现了某测区实景三维集群建模,结果表明：该方法自动化建立模型精度满足测区需求,可有效加快自动化建模速度,降低生产成本。 相似文献
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随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向. 相似文献
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针对高动态、半结构化的轨迹数据,充分利用文档型非关系数据库MongoDB的特性,本文首先提出了一套分层、分区、分片的存储策略,设计了以整条轨迹为基本粒度的非关系组织模型,能够有效应对轨迹数据的海量性和动态性挑战。然后据此开展轨迹相似性分析的研究,提出了一种兼顾时间维和轨迹形状的轨迹相似性度量方法DTWEUCLI,可计算长短不一且含有噪声的轨迹数据之间的相似性。最后基于轨迹的非关系存储和相似性计算,开展了轨迹簇生成的试验与分析,设计实现了基于轨迹相似性计算的轨迹聚类计算框架。基于3个轨迹数据集的试验表明,DTWEUCLI算法能够对多源轨迹数据集进行有效聚类,输出轨迹簇。 相似文献
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面向交通地理信息时空特征描述的Spatial-UML研究 总被引：1，自引：1，他引：0
空间信息系统建模的多样性、主流信息技术的高度集成性以及逐渐变复杂的系统体系都使得软件和数据库设计者向可视化建模的主流方向发展。分析面向地理信息时空特征描述而建立的空间可视化语言插件(SpatialPVLs),并基于可视化建模技术标准,应用统一建模语言(UML)内置的扩展机制实现了针对地理信息时空特征描述的扩展。UML和SpatialPVLs的集成过程定义了面向地理信息时空特征描述的可视化建模语言,即Spatial-UML。最后,以城市交通模拟地理信息系统(GIS)数据概念模型设计为实例,验证Spatial-UML的适用性和扩展性,建立一个可以满足不同领域用户访问和理解的互协作建模架构,实现交通地理对象的空间、时态和时空特征的可视化标准描述和表达。 相似文献
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传统扫描统计方法在进行时空异常聚类模式挖掘时,受扫描窗口形状的限制,不能准确地获取聚类区域形状。提出一种改进的不规则形状时空异常聚类模式挖掘方法stAntScan。新方法基于26方位时空邻近单元格构建时空邻接矩阵,再对蚁群最优化扫描统计方法进行改进,使其能适应三维大数据量的时空区域扫描。模拟数据和真实微博签到数据的实验证明,stAntScan能有效地识别时空范围内的不规则形状异常聚类,并且准确性较经典的SaTScan方法高。 相似文献
17.
基于矢量数据模型的模糊地理对象建模 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了模糊地理对象建模的空间建模方法，首先以对象建模方法定义模糊地理对象，以矢量数据模型为基础，用UML设计模糊对象类和模糊地理对象类，然后以统一的UML图表示基本模糊地理对象的概念模型，尤其是模糊拓扑关系，最后将UML图直接导入通用关系数据库，完成数据库的设计。 相似文献
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普通克里金法是构建矿区三维地形模型并揭示地表沉陷形变场动态变化规律的有效方法。但普通克里金法存在平滑效应的问题,导致估计值的空间变异程度小于实际,无法真实反映矿区复杂地表形态的空间变化特征。本文结合矿区实际地形采样数据,提出了一种空间变异修正的普通克里金法,并将其应用于矿区复杂地形的高精度建模,并与已有方法在建模精度和空间变异性复现方面进行了对比分析。研究结果表明,空间变异修正的普通克里金法能够很好地处理平滑效应对建模的影响,具有更高的建模精度和空间变异性复现能力,在矿区复杂地形高精度建模应用中具有较强的适用性,可以作为一种可靠的建模工具用于矿区复杂地形沉陷形变场动态变化规律分析。 相似文献
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基于时空数据模型分析提出一种导航电子地图增量更新技术。首先根据传统的导航电子地图格式设计基本的导航电子地图的交换格式和分层分块的物理格式;然后使用增量包设计对实时导航信息的属性关系和空间关系进行增量存储,并根据导航电子地图增量更新服务框架设计了增量模式的数据编辑与检查;最后针对更新后的分块数据采用局部拓扑构建的方法,在编辑导航数据的同时维护导航数据的拓扑关系。增量更新技术平台的实现进一步验证了技术的实用性。 相似文献